Sinn von HCl in SWE?
Wieso brauche ich in der Lösung der Standard-Wasserstoff-Elektrode HCl? Das H2(g) reagiert ja mit dem Wasser (2 H2O) in der Lösung zu 2 H3O+. Damit würde man ja für die Oxidation bloß Wasser in der Lösung benötigen und HCl wäre überflüssig?
Das einzige Szenario, in dem ich HCl als vorteilhaft für die SWE beurteilen würde, wäre, dass HCl Oxoniumionen für die Reduktion also die Rückreaktion zu H2 gebräuchlich wäre. Sonst fällt mir nichts ein, weshalb ich mich über Hilfe freuen würde.
3 Antworten
Du kannst das Gerät auch ohne Säure betreiben, aber dann ist es keine Standard-Wasserstoff-Elektrode, sondern nur noch eine Wasserstoff-Elektrode.
Die Konzentration der beteiligten Elektrolyten beeinflusst das Potential (=> Nernst-Gleichung). Deswegen wurde als "Standard" für Vergleiche die Ionen-Konzentration (Aktivität) von 1mol/L definiert.
Du kannst deswegen die besagte Reaktion in der Spannungsreihe vieler Formelsammlungen auch zweimal finden: für pH0 und für pH7. Aber der wahre Standard ist nur pH0.
=> Es gibt viele Wasserstoff-Elektroden, aber der einzige wahre Standard ist nur pH0.
=> Es gibt viele Biere, aber das einzig wahre ist nur Warsteiner. (Sagt die Werbung...😅)
Wieso brauche ich in der Lösung der Standard-Wasserstoff-Elektrode HCl?
Brauchst du nicht notwendigerweise.
VG
Beim Standard-Potential haben alle gelösten Stoffe die Konzentration 1 mol/l. Für Oxonium entspricht das einem pH-Wert von 0, und dafür braucht es eine Säure.
Die Reaktion lautet:
2 H₃O⁺ + 2 e¯ ⟶ 2 H₂O + H₂
und daher ist das Potential pH-abhängig — weil H₃O⁺ mitreagiert, muß c(H₃O⁺) und daher auch der pH im Massenwirkungsgesetz und in der Nernst-Gleichung auftreten.
Daher mißt man bei jedem pH ein anderes Potential — bei pH=0 ist es definitionsgemäß 0 V, aber im Neutralen sind es −0.41 V und bei pH=14 sind es nur noch −0.83 V. Daher mußt Du den pH kontrollieren, wenn Du die Elektrode als Standard benutzen möchtest.